BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Entretenir une boite de vitesse, installer un différentiel autoblocant...

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ofourdan
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par ofourdan »

Normand 1400 a écrit :
10/08/2021 12:49
En clair, le confort de conduite est inversement proportionnel à ce qu'on inflige sans s'en rendre compte à la mécanique. C'est la base du maniement d'un 4x4, ce que les pisseurs de code d'aujourd'hui essaient de compenser avec leurs puces savantes et leurs algorithmes à la noix, ce qui ne remplacera jamais la lecture du terrain, la connaissance fine des systèmes mécaniques et le ressenti de leur fonctionnement dans des conditions extrêmes.
Pour rebondir sur cette remarque, mon Discovery 2 TD5 n'est pas équipé du blocage de différentiel central, tout repose sur l'ETC qui s'assure qu'aucune roue ne tourne dans le vide trop longtemps.

Sauf que suite à un défaut de capteur ABS, l'ETC s'est mis en erreur à répétition et il n'y avait plus aucun blocage effectif. Je soupçonne que ceci a accéléré la dégradation du différentiel central sur la LT230 de mon Discovery.
Ze Fifi
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Ze Fifi »

Normand 1400 a écrit :
10/08/2021 7:55
Quelque chose m'échappe dans vos raisonnements.

Le couple du Td4 est significativement plus élevé,
.................

Les rapports de boîte sont différents, ce qui permet d'abaisser la vitesse de rotation du moteur et de la boîte de vitesses, mais pas du reste de la chaîne cinématique. Dit autrement, je suis de nouveau prêt à parier que les utilisateurs de Td4, plus silencieux et qui donne moins l'impression de ramer sur route, roulent plus vite, notamment sur route et autoroute.
...................

Plusieurs chose m'interpellent:

Je suis d'accord que les Td4 ont plus de couple que ceux qui les ont précédés, Ok aussi pour dire que la boite 6 permet d'avoir un régime moteur plus bas à vitesse égale, mais après je ne suis pas d'accord. A vitesse égale, la sortie BV tourne à la même vitesse pour un même ratio de BT car le reste de la chaine cinématique ne me semble pas différente (Mêmes roues en 235/85R16 et même rapport de pont sauf erreur de ma part)

Ensuite sur l'usure des planétaires, on est d'accord sur les fondamentaux qui disent que si les planétaires tournent c'est qu'il y une différence de rotation entre les deux arbres , car en théorie si les arbres avant et arrière tournent à la même vitesse le différentiel est à l'arrêt et ce quel que soit la vitesse de rotation de l'ensemble. Ne viens pas dire qu'un propriétaire de Td4 soit plus négligent que ne le fut en son temps un proprio de Td5, de 300 au point que l'usure des neus ou la dérive des pression des pneus entraine un glissement notable, d'autant que la vitesse maximale des éléments du diff central sera plus certainement atteinte lors d'un emballement d'une roue, diff non bloqué, avec une roue en l'air ou sur un sol non adhérent que simplement sur la différence de roulement entre les essieux sur autoroute. Alors certes sur autoroute la vitesse de glissement est moindre mais avec un charge supérieure.

La préconisation de graissage ne semblent a évoluée entre le Td5 et Td4,

Issu du topic sur le "new Def" (à l'époque le Td4...)
Cyriland a écrit :
28/03/2010 15:20
Les spécifications Land Rover pour le Def TD4 sont les suivantes :
Image
La contenance indiquée pour le pont arrière (1,6 L) est celle du 90. Pour les 110 et 130 , c'est 2,3 L.
  • La Castrol Syntrax 75W90 répond aux specs API GL4 et GL5
  • La Castrol EPX 80W90 est une GL5
  • La Castrol BOT 130M est une 75W90 et répond aux spécifications Ford WSD-M2C200-C et API GL1 à GL4 (mais la boîte MT82 est remplie à vie et ne nécessite pas de vidange ni d'appoint, sauf si une fuite est constatée).
Les sphères de direction sont effectivement graissées à vie comme sur les TD5 et les derniers 300 Tdi.

Si ton huile est une API GL4 ou GL5, je pense que tu peux l'utiliser pour la boîte de transfert.
On voit qu'il faut une 75W90 type EP, est ce que ces usures pourraient provenir d'une huile 75w90 qui ne serait pas conforme à ce niveau là. Ou que l'ont arrive à dépasser les contraintes et que le film d'huile se casse?
:)
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par The Pater »

Ze Fifi a écrit :
10/08/2021 17:29
Je suis d'accord que les Td4 ont plus de couple que ceux qui les ont précédés, Ok aussi pour dire que la boite 6 permet d'avoir un régime moteur plus bas à vitesse égale, mais après je ne suis pas d'accord. A vitesse égale, la sortie BV tourne à la même vitesse pour un même ratio de BT car le reste de la chaine cinématique ne me semble pas différente (Mêmes roues en 235/85R16 et même rapport de pont sauf erreur de ma part)
+1

On voit qu'il faut une 75W90 type EP, est ce que ces usures pourraient provenir d'une huile 75w90 qui ne serait pas conforme à ce niveau là. Ou que l'ont arrive à dépasser les contraintes et que le film d'huile se casse?
-1 :mrgreen:

Enfin, oui et non.

Dans le langage "vulgaire", les huiles de transmission EP sont souvent des huiles de pont ayant des engrenages hypoïdes avec de fortes charges et/ou des vitesses faibles ne permettant pas la création d'un bon film d'huile et répondant à la norme API GL5.

La LT230 n'a pas le problème d'engrenages hypoïdes et il n'y a pas besoin d'une huile fortement additivée EP type API GL-5

Une GL4 suffit. Une huile API GL-4 uniquement est rarement estampillée EP.

Mais une GL5 peut convenir.

Attention, certains huiles GL-5 de piètre qualité ont des additifs EP pouvant être néfaste pour les alliages de cuivre.
Voir chapitre 3 de ce sujet : viewtopic.php?f=15&t=3145
L'utilisation d'une telle huile dans la BT va réduire fortement la durée de service des coupelles en alliage de cuivre dans le diff central.

A+
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

Ze Fifi a écrit :Je suis d'accord que les Td4 ont plus de couple que ceux qui les ont précédés, Ok aussi pour dire que la boite 6 permet d'avoir un régime moteur plus bas à vitesse égale, mais après je ne suis pas d'accord. A vitesse égale, la sortie BV tourne à la même vitesse pour un même ratio de BT car le reste de la chaine cinématique ne me semble pas différente (Mêmes roues en 235/85R16 et même rapport de pont sauf erreur de ma part)
...
Ne viens pas dire qu'un propriétaire de Td4 soit plus négligent que ne le fut en son temps un proprio de Td5, de 300 au point que l'usure des neus ou la dérive des pression des pneus entraine un glissement notable, d'autant que la vitesse maximale des éléments du diff central sera plus certainement atteinte lors d'un emballement d'une roue, diff non bloqué, avec une roue en l'air ou sur un sol non adhérent que simplement sur la différence de roulement entre les essieux sur autoroute. Alors certes sur autoroute la vitesse de glissement est moindre mais avec un charge supérieure.

Ce n'est pas ce que j'ai écrit.

S'il faut rentrer dans les détails, je le ferais en repartant des analyses faites sur d'autres différentiels centraux, mais je ne pense pas pertinent de le faire.

Dans les grandes lignes, mes conclusions de l'époque (un peu plus de trente ans :wink: ) étaient les suivantes :

les trois facteurs de défaillance d'un différentiel central classique sont, par ordre d'importance :
  • la centrifugation des satellites, qui génère une réaction d'appui significative contre le boitier de différentiel. La force centripète à laquelle ils sont soumis est proportionnelle au carré de la vitesse de rotation des arbres de transmission, donc du véhicule. Ainsi, une pièce de quelques dizaines de grammes peut, à 100 km/h, générer sur son palier — en l'espèce, le boitier du différentiel — une force de plusieurs centaines de Newton ;
  • le différentiel de vitesse entre les arbres avant et arrière, qui dépend assez largement de l’égalité des circonférence des pneus avant et arrière ;
  • le couple du moteur.
Sur les différentiels que j'avais autopsiés à l'époque, sans tenir compte de l'effet du couple moteur, assez anecdotique dans ce cas de figure mais qui se rajoute malgré tout, une différence de rayon sous charge entre l'avant et l'arrière de l'ordre de 15 mm mm générait, à 100 Km/h, une rotation des satellites de l'ordre de 60 t/mn, la force centripète régnant sur ces derniers dépassant les 550 N. A un tel régime de fonctionnement, un contact acier sur acier ne passe pas : le film d'huile n'est pas suffisant pour contenir le grippage.

On peut repousser les limites de grippage en utilisant des alliages (bronze) mais jusqu'à une certaine limite, que le Td4 doit pouvoir régulièrement dépasser.

Au-delà de certaines conditions de charge/vitesse, seul un différentiel épicycloïdal résiste ; c'est ce choix qui a été effectué par Toyota sur ses Land Cruiser depuis 1996 et connaissant la maîtrise industrielle des japonais, ce n'est évidemment pas un hasard.

Pour faire simple et illustratif : les rapports de boîte et la puissance d'un Td4 peuvent probablement lui permettre d'emmancher les 12 km de rampe du col de la Fageolle sur l'A75 à 130/140 km/h. A ce régime, j'imagine que les valeurs que je cite supra sont largement dépassées (afin de cerner les ordres de grandeurs, j'avais demandé, dans un autre fil de discussion, qu'on me communique le poids d'un satellite et l'interdistance qu'ils occupent dans le différentiel central, mais le Gentil Membre n'avait plus les pièces sous la main...). Dans ces conditions, le grippage s'installe, altérant définitivement les états de surface, ce qui enclenche un processus irréversible de destruction n'ayant rien à voir avec un montage des pièces « avec les pieds ».

C'est donc sur route ou plus précisément sur autoroute que les différentiels centraux vivent un calvaire. Pas en TT, même avec un vague patinage de ci, delà.

Cela n'a donc rien à voir avec une présumé négligence des nouveaux conducteurs par rapport aux anciens. Je dis simplement que les caractéristiques dynamiques de ces engins font travailler certains de leurs organes, dont la conception était adaptée au contexte dynamique d'une époque, dans des conditions pour lesquelles ils n'ont pas été conçus.

Cette course incessante à la puissance et à la vitesse est pathétique et c'est bien cela que je fustige avec les SUV d'aujourd'hui : il existe bien d'autres façons de se déplacer et de vivre le voyage que de rouler comme un dératé en tous temps et en tous lieux, le cul dans un Pullman connecté, non?

Perso, les rares fois où je prends l'autoroute, je ne dépasse pas les 100 km/h, tout simplement parce que j'ai en tête ce qui va se passer si je dépasse les limites mécaniques de mon véhicule et aussi parce que je ne veux pas voir mes consommations s'envoler, ce pour des raisons plus environnementales qu'économiques, soit dit en passant.

Ze Fifi a écrit : On voit qu'il faut une 75W90 type EP, est ce que ces usures pourraient provenir d'une huile 75w90 qui ne serait pas conforme à ce niveau là. Ou que l'ont arrive à dépasser les contraintes et que le film d'huile se casse?

Il se peut qu'un vague palliatif ait été recherché pour limiter l'apparition du grippage, en effet. Mais le plus sage aurait été d'abandonner le concept du différentiel classique dans cette boîte de transfert au profit d'un différentiel à trains épicycloïdaux, insensible à la centrifugation.

Avec la fin programmée du Def, on imagine quelle décision a été prise quant à la refonte complète de la boîte de transfert... :sm11:

Le Td4 m'apparait comme un ersatz douteux de ce qu'étaient ses prédécesseurs et la longue (et inacceptable) liste des merdes qui caractérisent ce modèle, des problèmes d'injection à l'usure anormale du transfert en passant par la tenue de la sortie de boîte principale, en est la regrettable démonstration.

Il vaut mieux que ce constructeur se consacre aux SUV, en effet : faire du bling bling à grand renfort de puces savantes est décidément moins compliqué et ingrat que de concevoir des ensembles mécaniques cohérents et de les faire progresser au fil du temps et de l'expérience comme cela a été le cas pendant près de soixante ans.
Ze Fifi
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Ze Fifi »

Tu ne me convainc pas avec ces arguments. En effet le Td4 n'est pas plus puissant que son prédécesseur Td5 (122 cv tous les deux) et des Td5 avec des puces dopées il y en a eu sans qu'il y ait un retour particulier de casse de BT tout comme sur la génération Tdi et ses 110 cv de base et qui après modifications voire montage du 2.8 arrivent à rouler a des vitesses similaires.

Autant je comprend ton argumentaire sur les efforts s'appliquant aux satellites, autant je ne vois pas l'évolution des effort au delà des générations. Je possède un 300 qui a dépassé les 400Mkm et dont la BT vient d'être révisée et où il n'y avait pas de dégâts, le coupelles en bronze étaient usées mais présentes. Et le 300 à tout fait, y compris de l'autoroute sans jamais le ménager car il a la santé et il prend encore 130 km/h GPS voir plus suivant le profil de la route et un paquet de kilomètres en tractant à 100/110 km/h, à une période c''était 10000km/an. Et rien d'abimé. Avec le Td4, certes il peut aller aux mêmes vitesses plus facilement, mais d'expérience, au moins sur le 2.2, il ne teint pas sa vitesse dans les cotes. Je ne connais pas la cote à laquelle tu fais référence mais sur celles de l'A5 où il y a une voie véhicule lents, il tombe à 110 en haut avec le pied à la planche et pire si j'ai la caravane ou le van je finis à 80 km/h en haut de la cote. Bien sûr on oublie la 6 dans les raidillons et en traction c'est même en 4 que ça se termine :shock:

Pour moi, à vitesse identique, les efforts sur les satellites et les coupelles sont identiques sauf a ce qu'une évolution de la construction ai un effet notable (masse du satellite en hausse?, nature de la coupelle?)
:)
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par ofourdan »

Normand 1400 a écrit :
12/08/2021 7:44
Le Td4 m'apparait comme un ersatz douteux de ce qu'étaient ses prédécesseurs et la longue (et inacceptable) liste des merdes qui caractérisent ce modèle, des problèmes d'injection à l'usure anormale du transfert en passant par la tenue de la sortie de boîte principale, en est la regrettable démonstration.
[...]
Pour rester dans le sujet, l'usure des bagues du différentiel central affecte tout aussi bien les TD5 (j'ai rencontré il y a une semaine un propriétaire d'un 110 TD5 qui avait eu exactement le même problème). Donc je ne pense pas que cette usure des bagues soit imputable aux modèles équipés du moteur Ford TDCi.

Quant à L'argument de la puissance ou du couple, pour rappel, la LT230 équipe(ait) aussi les modèles V8 essence...
ofourdan
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par ofourdan »

Note (légèrement hors sujet, car le topic porte sur un modèle de 2011), mais les tout derniers modèles sortis des chaines de production avaient un différentiel central différent et effectivement plus fragile avec uniquement deux satellites.

Source https://www.defender2.net/forum/topic67749.html.

Edit: Suppression du lien vers la photo externe.
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Normand 1400
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

Je n'ai jamais eu à autopsier de LT 230 (la mienne ne présente aucun signe de faiblesse) et s'il y a eu des subtilités de construction ou des évolutions, elles m'échappent.

Pour autant, vu ce que je perçois de la stratégie dans laquelle Land Rover est engagé depuis quelques années, je ne pense pas être dans le délire complet.

Pour autant également, d'après ce que vous dites, les Td5 seraient déjà partiellement concernés, signe que la limite que je pressens n'est peut-être pas loin.

A cet égard, la photo que tu as reprise, Ofourdan, laisse penser que la gestion du flux d'huile a évolué, le carter étant nettement plus ouvert maintenant. De là à supposer que le constructeur tourne autour de cette question d'une lubrification plus efficace de la face d'appui des satellites pour limiter le grippage en raison d'un accroissement du couple moteur, il n'y a qu'un pas que perso, je n'ai aucun état d'âme à franchir...

Le fait de réduire à un seul axe le différentiel central ne me perturbe pas plus que ça : les couples les plus élevés apparaissent en TT, notamment lors du franchissement de fortes rampes. Et si mes souvenirs sont bons, le crabotage du central se fait sur sa sortie « Pont Arrière ».

Autrement dit, le couple le plus agressif passe par le crabot et non par les engrenages.

Une autopsie complète sous-entend l'analyse des efforts dynamiques, celle de la dureté des pièces en contact, celle de leurs coefficients de frottement, la reconstitution des épures des engrenages (qui permet de calculer la poussée générée par le couple moteur sur la face d'appui des satellites en contact avec le boîtier de différentiel) et la manière dont le flux d'huile circule dans le différentiel.

J'avais effectué tout ce travail pour améliorer le différentiel central de mon 4x4 — la seule réparation officielle possible étant l'échange standard, solution évidemment sans aucun intérêt, le montage restant le même — dont les satellites présentaient un jeu axial de plus de 2 mm (contre 0,10 maxi théorique) après 140 000 km. La modification tient toujours, signe que l'analyse ne devait pas être hors des clous.

A cette époque, je pouvais disposer d'un atelier spécialisé, ce qui m'a permis de réaliser les mesures et usinages dont j'avais besoin pour concrétiser mon idée.

Je ne cherche pas à convaincre qui que ce soit ; je dis simplement que — et, à l'époque, j'en étais le premier surpris — ce n'est pas en TT que les différentiels dérouillent, mais sur route.

Pour info, je n'avais jamais entendu parler d'une défaillance du transfert sur mon premier 4x4. Sauf d'un dif central explosé dans une rampe velue, qui était en réalité imputable au recul des satellites, qui se mangeaient le couple le plus intense, le crabotage prenant sur la sortie « Pont Avant » du différentiel...

La pogne délivrée par les TDCI dernière génération est plus vigoureuse que celle des V8 des premiers Range. Qui n'étaient pas non plus des monuments de fiabilité si mes souvenirs sont bons...

En matière de dimensionnement d'engrenages, le paramètre majeur est le couple moteur, la puissance n'intervenant qu'en phase de vérification de la bonne évacuation de la chaleur produite. Un TD5 sort déjà 18% de couple supplémentaire par rapport au Tdi. Pour les autres moteurs, notamment le V8, je vous laisse faire le calcul, mais je crois que le TDCI est bien le plus coupleux de la bande...

Enfin, tracter un Van ou une caravane tend à égaliser les rayons sous charge des deux essieux, ce qui limite la rotation différentielle du différentiel central et, par conséquent, améliore ses conditions de fonctionnement sur autoroute. Et ça aussi, ça se mesure.

Si d'autres ici disposent des moyens techniques d'investiguer la piste que je propose, je suis preneur, mais sans éléments plus approfondis, je crains que la discussion ne s'enlise.
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par The Pater »

Photo du dernier diff de LT230, sur les deux dernières années paraît-il. Rumeur ?
normal_IMG_20190623_145142.jpg
Perso, cela ne me choque pas comme cela peut choquer sur d'autre forum (deux satellites au lieu de quatre).

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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

Merci Pater d'avoir mis la photo... :wink:

Pour préciser mon propos précédent, on voit très nettement qu'avec un tel carter, plus le boîtier tourne vite, mieux l'huile circule dans la partie critique.

Sans parler de lubrification forcée, on progresserait bien par rapport à la situation antérieure.

Si quelqu'un peut confirmer que les pièces ont à présent cette tronche-là, que je modère mon propos sur la technicité du constructeur... :mrgreen:

Et en ce qui concerne la résistance mécanique du nouveau montage, nous sommes donc deux à être du même avis.
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Escanogat »

En réponse à Normand Land , tout les moteurs à injection haute pression génèrent davantage de vibrations de torsion que les diesels classiques c'est pour cette raison qu'ils sont généralement équipés de volants bi-masse et de poulies libres sur les alternateurs. Ensuite je pense aussi que la dégradation des différentiels est due en grande partie à cause du couple et des vitesses élevées sur route. Moi perso par exemple quand je traverse l'Espagne ou que j'emprunte l'autoroute je roule entre 110 et 115 km/h GPS. Pour ce qui est du différentiel à glissement limité de chez Ashcroft il n'y à aucune comparaison possible avec un glissement limité à disques de friction , là on est sur du Torsen. Je peux t'assurer que le différentiel Ashcroft c'est largement au dessus en TT par rapport à un différentiel ouvert d'origine , sans compter que tu peux toujours le bloquer en cas de besoin. Ensuite cela supprime les jeux de la BT ce qui rend l'utilisation de la boite 6 du Td4 beaucoup plus agréable lors des passage des vitesses. Je confirme tout les avis positifs qui ont été posté au sujet de l'ATB.
Pour ce qui est du nouveau différentiel à 2 satellites monté sur les deux dernières années , fiabilisation ou diminution des couts de fabrication ? "tal es la cuestion".
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

Escanogat a écrit :
12/08/2021 16:09
là on est sur du Torsen. Je peux t'assurer que le différentiel Ashcroft c'est largement au dessus en TT par rapport à un différentiel ouvert d'origine...
Là, je m'incline, le Torsen est en effet le top du top... :sm6:

Toutes mes excuses Ofourdan, car j'ai zappé qu'il était question de ce montage. :oops:

Par contre j'avais potassé, il y a environ trente ans également, une doc très fouillée de la Gleason Works — industriel fabriquant la bête, conçue par Vernon Gleasman ou un nom du genre — et qui faisait un point très précis des phénomènes d'usure et de pitting dans les dentures, ce différentiel étant fondé sur la réversibilité partielle d'une vis sans fin, source de frottements conséquents et d'une usure relativement rapide des vis-satellites.

Son usure accélérée le réservait donc à la compétition, là où les pièces ou ensembles mécaniques très onéreux peuvent être remplacées à l'envi. Et aussi à un usage militaire, les Hummer de l'armée américaine étant équipés à cette époque de trois Torsen (un central et un dans chaque pont).

Je n'avais donc pas donné suite à l'idée pour cette raison, et aussi parce que les blocages commandés (transfert ou ponts) peuvent (à la demande du pilote de préférence :mrgreen: ) engendrer des pertes totales d'adhérence en trial beaucoup plus franches et rapides que les Torsen. J'ai sauvé une paire de fois ma peau grâce à eux, ce qui me dissuade aujourd'hui d'en changer...

Je n'ai pas refait de point depuis, mais il me semble avoir lu quelque part que les Hummer contemporains ne sont plus équipés de ces différentiels, jugés insuffisamment fiables dans le temps.

Je suis donc preneur de ton retour d'expérience en matière de tenue en temps long d'un Torsen en différentiel interponts.

Comme je le serais aussi, mais par simple curiosité cette fois, du montage que tu as adopté pour ta sortie de boîte principale, sachant que j'ai quelques doutes sur sa rigidité. Mais sans avoir la chose sous le nez et conduit quelques calculs pour cerner les enjeux, je suis incapable d'aller plus avant dans le propos.

J'avais aussi des questions sur ton compte rendu d'utilisation d'un U33 pour sortir le manchon d'origine, qui m'a interpelé à l'époque ; mais il faut que je me censure un minimum si je ne veux pas polluer tous les sujets... :twisted:

Concernant l'utilisation des volants bi-masses, je considère que le terme « vibrations de torsion » est impropre ; les combustions étant plus efficaces, la ligne d'arbre est soumise à des accélérations plus franches, pas à des déformations de torsion significatives, ce qui serait inquiétant du point de vue de la résistance mécanique de l'équipage mobile.

L'amplitude de ces accélérations les rendant plus difficiles à absorber — sauf à utiliser des volants monstrueux — il a fallu adopter un système lissant mieux les débattements angulaires.
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par The Pater »

Escanogat a écrit :
12/08/2021 16:09
En réponse à Normand Land , tout les moteurs à injection haute pression génèrent davantage de vibrations de torsion que les diesels classiques c'est pour cette raison qu'ils sont généralement équipés de volants bi-masse et de poulies libres sur les alternateurs.
Le volant bi masse est avant tout la solution pour le confort, la réduction des vibrations.
C'est principalement pour les bas régimes, comme le ralenti.

Le bi-masse existe, au moins, depuis le milieu des années 80.
Mais il s'est démocratisé quand le véhicule diesel pour particulier a commencé à prendre une bonne part de marché, dans le milieu des années 90.
Ce n'est pas parceque l'injection haute pression et le bi-masse se sont démocratisé en même temps que l'un a été créé à cause de l'autre.

Reste que le bi-masse a un effet kiss-cool intéressant. Je ne pense pas que cela a été prévu à sa création.
La réduction de la taille des moteurs, l'espace alloué à celui-ci toujours plus petit, mais avec des couples plus importants, mettent à rude épreuve le système d'amortissement du disque d'embrayage. Plus d'efforts, mais de moins en moins de place. Le volant bi-masse agit alors comme un système supplémentaire d'amortissement bienvenu.

De même les poulies libres sur les alternateurs n'ont rien à voir avec l'injection haute pression.
La vitesse de rotation des alternateurs avaient fortement augmenté pour produite suffisamment d'énergie dès les bas régimes sur les voitures de plus en plus gourmandes en électricité.
Un alternateur peut tourner vers les 2400 tr/min au ralenti et 18 000 à 22 000 tr/min max et le rotor a une grosse inertie.
C'est cette grosse inertie qui cause problème par rapport à l'acyclisme du moteur et brusque variation de régime du moteur.
Cela produit de grosses variation de tension de la courroie surtout notable par le conducteur à bas régime.
La pompe à eau n'a par exemple pas ce problème.
En déconnectant (partiellement) le vilebrequin et le rotor, on réduits les efforts dans la courroie (on peut en mettre une plus petite), on réduit les vibrations (plus de confort) et en augmente la durée de service de l'alternateur.

Note : SKF fabrique de telles poulies.

Pour montrer comment la courroie subit moins les effets de l'acyclismes contre inertie, voici un daigramme de mes collègues.
En rouge la variation de vitesse de la courroie et en bleu la variation de vitesse de l'arbre de l'alternateur.
2021-08-12_20-00-50.jpg
En outre, cela permet lors de décélérations rapide du moteur, de laisser l'alternateur produire plus de courant que s'il avait une réduction de vitesse similaire au moteur. Il continue de tourner pendant un certain temps, plus vite.


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Normand 1400
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

Ce graphe montre clairement que le problème est bien celui d'une gestion de l'énergie (cinétique en l’occurrence) et non de la gestion de la déformation de pièces en torsion, comme on l'entend si souvent.

Dommage qu'il n'y ait pas de valeurs sur l'axe des ordonnées...

Puisque nous n'en sommes plus à une digression près :sm11: j'ai mis, pour illustrer le propos, un graphe montrant l'évolution de la tension aux bornes d'un condensateur de filtrage en fonction du temps sous une tension alternative redressée de 5 V. La comparaison est sans appel : on repère la sinusoïde de base du secteur (50 Hertz) et on visualise le travail de lissage effectué par le condensateur.

Lorsque la tension alternative de base diminue, le condensateur restitue une partie de son énergie ; il commence alors à se décharger (la tension à ses bornes baisse et, avec elle, celle du circuit alimenté) jusqu'à ce que la tension redressée soit de nouveau capable de l'alimenter (ainsi que, bien sûr, le circuit situé à l'aval, car le but de la manip reste bien de stabiliser la tension générale du circuit).

L'analogie avec l'énergie mécanique est donc parfaite : quand la vitesse de rotation de la ligne d'arbre baisse, l'énergie cinétique accumulée par le rotor de l'alternateur est absorbée par le moyeu élastique de la poulie, ce qui lisse la tension (contrainte) reprise par la courroie. Il suffit donc de calculer la capacité (de déformation) du moyeu nécessaire au maintien d'une tension relativement constante dans la courroie lors des phases critiques (fréquences de pulsation les plus faibles).

Le cycle se termine lorsque la vitesse du vilebrequin augmente de nouveau.

Comme en électronique, lorsque la fréquence s'élève (augmentation du régime moteur, donc de la fréquence de la pulsation) la demande de lissage diminue, ce qui explique que le système ait surtout un intérêt aux basses vitesses (ralenti/ralenti accéléré).

J'utilise ce calcul pour vérifier le comportement dynamique d'un condensateur. Pour les puristes de la discipline, il s'agit du calcul exact (le diagramme théorique de décharge du condensateur n'est pas linéaire) et non d'un calcul approché :

303.png
Pour en revenir aux éléments d'hier, une question à Escanogat : la documentation du Torsen que tu as monté doit, logiquement, évoquer dans quelles conditions ce différentiel doit être bloqué.

En effet, au plan théorique, ce différentiel est totalement indifférent au biais du couple qui lui est appliqué (c'est ce qui fait son intérêt, d'ailleurs) ; en d'autres termes, il peut, sans générer de couples parasites dans la transmission comme ses cousins, encaisser n'importe quelle valeur de biais, de 50/50 à 0/100.

Or la particularité d'un différentiel central est qu'il peut avoir à reprendre un biais de couple pouvant atteindre 0/100 ; c'est notamment le cas lors du franchissement d'une très forte rampe encombrée de marches. Dans ce cas de figure, la motricité du pont avant peut devenir nulle et tout le couple moteur va alors transiter par le pont arrière.

C'est évidemment encore pire si le 4x4 est équipé d'un blocage de différentiel arrière : à chaque croisement de ponts ou presque, une roue avant va se lever le le pont concerné ne passera plus rien.

Or, comme je l'indiquais hier, le point faible des Torsen est la tenue à l'usure d'une partie précise de sa denture, notamment sous des biais de couple importants et, évidemment, sous des valeurs de couple élevées. Afin de limiter l'usure, je ne serais donc pas surpris que le constructeur de ce différentiel préconise de le bloquer dans les configurations critiques ; auquel cas, la documentation fournie avec la pièce doit logiquement le préciser.

Pour revenir sur un des points évoqués précédemment, une des spécificités remarquables des Land est justement que le blocage intervient sur la sortie « Arrière » du différentiel central, ce qui veut dire que dans le cas de figure que je viens de décrire, le couple le plus agressif va transiter par le crabot et le boîtier de différentiel lui-même, pas par les engrenages qui, dans ce cas de figure, ne tournent plus, ce qui les soustrait totalement à l'usure.

Si cette pièce est conçue comme je l'imagine, bloquer le central dès que le risque de voir des couples très importants et très déséquilibrés devient significatif s'impose.

Certes, on retombe dans le cas de figure du différentiel d'origine, mais sans cette précaution de conduite, je ne donne pas cher de la peau du Torsen... :wink:
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The Pater
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
13/08/2021 7:28
l'énergie cinétique accumulée par le rotor de l'alternateur est absorbée par le moyeu élastique de la poulie,
Le diagramme ne montre pas une poulie avec moyeu élastique (comme un damper), mais une poulie avec une roue libre.

par exemple la poulie SKF :
2021-08-13_08-56-09.jpg

Ou la poulie INA:
2021-08-13_08-57-39.jpg

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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par nanard833 »

Salut,

est ce montable sur une config d'origine?
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Normand 1400
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

L'idée que je me fais des grandeurs physiques à l’œuvre est sans doute fausse, mais l'intérêt de ce montage m'échappe complètement.

Tout d'abord, le terme de « roue libre » ne peut pas qualifier cette poulie, tout simplement parce que si c'était le cas, elle serait incapable de transmettre un couple, donc d'entraîner quoi que ce soit.

D'après la légende de la poulie INA, elle comporte un embrayage, ce qui semble logique.

Se pose alors la question du choix du seuil de friction de cet embrayage. J'imagine qu'il correspond à tout ou partie du couple résistant de l'alternateur, donc est fonction de sa puissance nominale. Le coefficient de transmission va donc dépendre de la charge instantanée de l'alternateur, mais aussi de sa vitesse de rotation. Je n'ai pas regardé le sujet plus en détail, mais il me semble que le rendement d'un l'alternateur dépend d'autres facteurs que de sa charge : la température, la fréquence qui règne dans l'induit, le courant d'excitation dans l'inducteur, etc.

Bref, tout ça pour dire que la détermination du couple résistant à vaincre et du seuil de friction optimal ne me semble pas évidente : si l'embrayage débraye trop souvent, l'alternateur ne chargera pas assez ; dans le cas contraire, le système n'absorbera pas assez les différentiels de vitesse.

En admettant que cette difficulté soit résolue et qu'une cote plus ou moins bien taillée ait finalement été trouvée, on a donc un dispositif capable de passer un certain couple. En régime établi (vitesse stabilisée) la transmission se fait normalement et l'alternateur débite.

Mais le système va nécessairement réagir aux accélérations, positives ou négatives, qui créent un couple supplémentaire, en rapport direct avec l'inertie du rotor de l'alternateur. Supposons que le conducteur donne un violent coup d'accélérateur : l'embrayage va glisser et la vitesse angulaire du rotor d'alternateur ne va augmenter que très peu. Idem en cas de décélération appuyée.

Il y a donc glissement dès que la vitesse d'entraînement varie, et ce glissement est d'autant plus grand que l'accélération communiquée par la courroie d'entraînement est forte.

C'est, si j'ai bien compris, l'effet recherché.

Sauf que, contrairement aux poulies damper et autres montages comme les volants bi-masses qui conservent l'énergie (conversion réversible cinétique/potentielle par déformation de l'organe faisant office de ressort) ce montage va en consommer en produisant de la chaleur. A une époque où, soit-disant, on traque des améliorations de rendement de l'ordre du 1%, j'ai du mal à imaginer qu'on se permette de cramer ainsi de l'énergie avec un dispositif dont le rendement est, de toute évidence, significativement inférieur à 1 (sachant que le rendement d'une courroie n'était déjà pas non plus égal à 1, mais vu qu'on n'a rien trouvé de mieux pour l'instant pour transmettre du mouvement...).

C'est d'ailleurs ma principale difficulté théorique avec ce montage ; je ne voudrais pas avoir à en conclure que pour diminuer la section de courroie et/ou adopter des alternateurs à haut rendement massique (raccourci évidemment abrupt pour dire que le constructeur aurait ainsi trouvé un moyen de gagner des poullièmes d'€ à chaque machine produite — sans parler de l'usure de la pièce et de la pollution potentielle des roulements par les particules émises par l'embrayage qui en abrègera la durée de vie) on fasse, in fine, payer la note à l'utilisateur final de la machine.

Qui paierait d'ailleurs deux fois : d'une part sous forme d'énergie achetée et dépensée pour rien et, d'autre part, sous forme de remplacement à échéances régulières (et probablement connues de ses concepteurs) d'un organe jusque là réputé indestructible (je parle plutôt des poulies, parce que les bi-masses, on sait déjà ce qu'il en est :mrgreen: ...).

Enfin, concernant le graphique, sans avoir conduit des calculs plus consistants pour préciser mon intuition, je n'imagine pas du tout cette courbe pour un système à embrayage. Le système réagissant aux accélérations, plus la variation instantanée de la vitesse angulaire sera importante, plus le glissement de l'embrayage sera élevé, donc moins la vitesse du rotor d'alternateur variera.

La vitesse du rotor de l'alternateur varie donc comme la dérivée de la vitesse de la courroie par rapport au temps. Même en faisant l'impasse sur le fait que plus le glissement relatif de l'embraye est élevé, moins le couple résiduel sera grand (ce qui, mathématiquement, se traduirait par une déformation de la sinusoïde) je suis quasiment certain que la courbe représentant la variation de vitesse du rotor est une sinusoïde de faible amplitude décalée de π/2 par rapport à celle représentant la vitesse instantanée de la courroie.
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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par The Pater »

Normand 1400 a écrit :
15/08/2021 7:57
du seuil de friction optimal ne me semble pas évidente : si l'embrayage débraye trop souvent, l'alternateur ne chargera pas assez ; dans le cas contraire, le système n'absorbera pas assez les différentiels de vitesse.
Cet embrayage (qui a été créé il y a belle lurette et monté dans des boites de vitesses) fonctionne plus ou moins comme une roue libre de vélo. C'est pour cela que l'on parle de roue libre.

La forme des galets (il faudrait que je retrouve un dessin) est tel que le frottement entre ceux ci et les pistes les fait basculer dans le différentiel de mouvement bague intérieure par rapport à la bague extérieure est dans un sens, et tends à les remettre droit (bloquant le mouvement relatif) des deux bagues dans le sens contraire.

Le diagramme que j'ai mis est correct.

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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par nanard833 »

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Re: BOITE DE TRANSFERT CASSE APRES CONTROLE TECHNIQUE

Message non lu par Normand 1400 »

J'ai enfin capté...

Je ne connaissais pas ce système donc ce soir, moins bête je serais! :mrgreen:
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